Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время при добыче полезных ископаемые преимущественное развитие получил открытый способ разработки. Одним из основных его недостатков является изъятие значительных земельних площадей для размещения внешних отвалов. Для этих целей сейчас все чаще исполь-еуют выработанное пространство отработанных карьеров. Но анализ практики отвальных работ шкозывает, что технология ведения работ во многих случаях несовершенна (многоярусная от-сыпка, перегрузка в автомобильный транспорт и др.). Уто обусловлено недостаточной изученностью процесса формирования высоких одноярусных отвалов кз пород с различными физико-техни-» ческшлн свойствами. Поэтому изучение закономерностей формирования отвалов при их отсыпке в отработанное карьерное пространство и расширение области применения зкскаваторіого отва-лообразования является актуальной задачей.
Целью диссертационной работа является разработка технологій заполнения выработанного пространства глубоких карьеров на основе установленкшс закономерностей деформирования отвалов, обеспечивающей повышение эффективности и безопасности отвалообразованкя.
. Идея работы заключается в формировании о твоя.- в в выработанном пространстве глубоких карьеров путем управляемого сдвижения отвальных массивов, осуществляемого целенаправленным изменением их свойств я формы откоса.
Научные положення работы:
1. Формирование отвалов из пород с различными физико-техническими свойствами d выработанном пространстве карьера, от верхней бровки борта в пределах прибортовои воиы,приводит к увеличению ширины пр*»эш обрушения, а в последу щек к ее уменьшению вследствие изменения положения поверхности скодь-кения.
Z. Упрівляешм технологическим параметром в процессе нарушения устойчивости откосов отвалов является скорэст- их разрушения поскольку предельная величина дерормяции ие зависит от параметров откосов.
3. Максимальная устойчивость отвалев при отсыпке опере-
зшющих насыпей с минимальной шириной по верху и соприкасающихся между собс'і цитаті брозками по флангам достигается за счет вааиш действия их приоткосных зон.
Научная новизна выполненных исследований:
исследован механизм деформирования отвалов при ведении работ в прибортовой зоне;
обоснован инвариантной деформационный критерий оценки степени устойчивости отээла;
установлены зависимости устойчивости отвального массива от параметров опережающих насыпей;
разработан способ отвалообразования, позволяющий управлять сдвижением отвального массива путем снижен їй прочностных свойств отвальных пород в зоне действия максимальных касательных напряжений;
разработан способ отвалообразования, предусматривающий формирование опережающих насыпей перпендикулярно фронту отсыпки обвала.
Значение работы. Научное значение работы заключается в обосновании нового подхода к проектированию и производству отвальных работ в выработанное пространстве глубоких карьеров, который предусматривает сочетание управляемого сдвижения отвальных откосов с поддержанием необходимой степени их устойчивости на отдельных участках.
Практическое значение работы сострит в том, что разработаны способы отвалообразования, снижающие себестоимость складирования пород и обеспечивающие безопасность их ведения.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций докавана комплексом лабораторных исследований на моделях из эквивалентных материалов, маркшейдерских наблюдений в промышленных условиях, использованием графоаналитических методов расчета..Объем експериментальних и-лабораторных данных обеспечивает их необходимую достоверность. Результаты теоретических и лабораторных исследований подтверждаются удовлетворительным совпадением с данными натурных наблюдений с погрешностью, не превышающей 19 $.
Реализация выводов и рекомендаций. Полученные резуль-
iai-ы принять и не nay мм Унітпромедь за основу при проектировании отвальных работ на Учалшском ГОК. Фактический годовой экономический аффект от внедрения результатов исследования составил 216,3 тис. руб.
Апробация габоты. Диссертационная работа в целом ц основные ее положеній докладывались на ежегодных научно-технических конференциях МГУЛ (1960-1992 гг.), на семиьаре "Социально-экономические проблегы проектирования, строительства, эксплуатации и рекультивации глубоких карьеров (г.Чели-Сыск, 1985 г.), Ш Всесоюзной конференции молодых ученых (г.Свердловск, 1986 г.)» Всесоюзном совещании "Техника и технология отвалообравования и устойчивость отвалов карьеров" (Г.Москва, ИПКОН АН СССР, 1987 г.), X Всесоюзной научной конференции ВУЗов СССР с участием научно-исследовательских институтов "Физические процессы горного производства" (г.Москва, 1991 Г.).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 8 печатных работах, в том числе 3 авторских свидетельствах на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка использованных источников 83 наименований. Работа содержит 151 страницу машинописного текста, включая 15 таблиц, 36 рисунков и 5 страниц приложения.